【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止誘導器に係り、例えば車両に使用するに好適な静止誘導器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両搭載用静止誘導器は、車両用変圧器の本体が鉄心に巻かれたコイルをタンクに収容して構成されている。タンクは通常箱型構造を成しており、鉄心収納部と鉄心から両端に伸びたコイル収納部からなっている。タンクは電気的にアースの役目も果している。鉄心は次のように構成されている。中央脚の両側に側脚を配置し、中央脚と側脚の間を上側継鉄及び下側継鉄により連結し、中央脚と上側継鉄及び下側継鉄の間、各継鉄と側脚の間を接合する接合部を備えている。中央脚、側脚、及び継鉄は複数の電磁鋼板を積層して構成されている。中央脚に巻回したコイルをタンクに収納し、タンク内には絶縁媒体を充填している。
【０００３】
中央脚と上側継鉄及び上側継鉄と側脚の間から側脚と下側継鉄及び中央脚の間の経路により例えば左側に鉄心磁路を形成している。又右側にも同様な鉄心磁路を形成している。これらの鉄心磁路には磁束が流れている。
【０００４】
一般に磁束は交流電圧の正弦波曲線の頂点とゼロ点とでは大きさが異なるので、この磁束の交番により、鉄心磁路を形成する電磁鋼板を流れる磁束の方向に電磁鋼板が伸びたり、収縮したりする所謂磁歪による振動エネルギーによって振動及び騒音を生じる。
【０００５】
この騒音は特に中央脚と各継鉄との間の接合部及び各継鉄と側脚の間の接合部に著しく大きく生じる。これらの接合部は例えば中央脚と上側継鉄とは接合部で互いにラップしているため、ラップの切掻き分でけ磁歪が集中し、かつ鉄板から鉄板へ渡る際に生じる磁気吸引力よって中央脚と上側継鉄とが互いに擦り合い騒音となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、車両用静止誘導器においては、静止誘導器の運転時に鉄心、接合部及びコイルが電磁誘導作用により振動し、この振動が絶縁構造部を介してタンクへの固体伝播するか、もしくは冷却用の絶縁油及びタンクを介して空気伝播するか２つが主な経路である。このため、車体で感じられる車両用静止誘導器の騒音の大部分はタンクを介して車体への空気伝播か、タンクの振動が車両用静止誘導器の取付脚部を直接伝播して車体に固体伝播していることが考えられる。
【０００７】
特に、近年、車両用搭載機器である主変換装置は、省エネルギーの目的で高度なパワーエレクトニクス素子の進歩に従い駆動周波数が高周波化し、従来まで特に存在しなかった数ｋＨＺといった周波数領域で使用されるようになってきた。特にこの数ｋＨｚの周波数領域による騒音は人間の聴覚上、耳障りな音とされているため、低減するように要望されるようになってきた。尚、騒音を低減する対策として実開昭５８−１２９６２５号公報に記載されたものを挙げることができる。この公報には接合部の騒音に対する配慮がなされていない。
【０００８】
本発明の目的は、騒音を低減化した静止誘導器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の特徴は、各脚と継鉄の間を接合する接合部とタンクとの間に楔部を配置し、この楔部に共鳴形空洞部を設け、該共鳴形空洞部に設けられている開口部を接合部に対向配置して、接合部の磁気振動による騒音と共鳴形空洞部及び開口部が共鳴し、騒音を低減することにある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図１から図７に示す図面に従って説明する。
【００１１】
３相の鉄心１は、中央脚２と左右の側脚３，４との間を上側継鉄５と下側継鉄６とにより連結して構成している。中央脚２にはコイル７を装着している。鉄心１及びコイル７はタンク８に収納されている。鉄心１の側面とタンク８の間には楔部９を挿入している。鉄心１とタンク８及びコイル７との間には楔部１０を挿入している。コイル７とタンク８の間には絶縁材１１を挿入している。タンク８内には、絶縁油３３を充填している。
【００１２】
中央脚２及び左右の側脚３，４と上側継鉄５及び下側継鉄６とは、図２及び図３のような形状に切断した電磁鋼板１２を複数個積層して形成している。中央脚２と上側継鉄５及び下側継鉄６の間、各継鉄５，６と側脚３，４の間にはそれぞれ接合部３０，３１を形成している。
【００１３】
この実施例では図３に示すように左の側脚３と中央脚２との間を上側継鉄５と下側継鉄６とにより連結して鉄心磁路２０を形成している。右側の側脚４と中央脚２との間を上側継鉄５と下側継鉄６とにより連結して鉄心磁路２１を形成している。これらの鉄心磁路２０，２１には矢印方向に磁束Φが流れている。
【００１４】
一般に磁束は交流電流の正弦波曲線の頂点とゼロ点とでは大きさが異なるので、この磁束の大小により、電磁鋼板１２を流れる磁束の方向に電磁鋼板が伸び（Ｙ１）たり、収縮（Ｙ２）したりする所謂磁歪による振動エネルギーによって振動及び騒音を生じる。
【００１５】
上記接合部３０では、互いに中央脚２と上側継鉄５及び下側継鉄６の電磁鋼板をラップ３２させて接合している。ラップ３２は図３乃至７以外には図示していないが、図３乃至７と同じように接合部でラップしている。接合部３０，３１とタンク８との間に楔部９を配置している。
【００１６】
楔部９は図５に示す構造をしている。楔部９の鉄心１及びタンク８と対向する対向面９Ａ，９Ｂには、対向面間の幅Ｗを楔部９の上面側９ｃから下面側９Ｄに行くに従い順次狭くした傾斜面９Ｅを形成している。楔部９の上面側９ｃから下面側９Ｄを貫通する丸型形状の共鳴形空洞部３４を形成し、この共鳴形空洞部３４には鉄心１と対向する対向面９Ａに切り開いた開口部３５を形成している。開口部３５は接合部３０，３１に対向配置している。
【００１７】
次に共鳴形空洞部３４の作用について説明する。電磁鋼板１２を流れるの磁束の方向は電磁鋼板１２が伸び（Ｙ１）たり、収縮（Ｙ２）したりする所謂磁歪による振動エネルギーによって振動を生じる。この振動は例えば図６に示すように接合部３０のラップ３２個所で電磁鋼板１２が互いに擦り合って騒音を発生する。騒音が開口部３５及び共鳴形空洞部３４に侵入する際、共鳴形空洞部３４及び開口部３５と共鳴作用を生じ、共鳴形空洞部３４で騒音が吸収され減音されると共に、共鳴形空洞部３４での振動は楔部９及び絶縁油３３を伝播する間に更に減少され、タンク内の騒音を低減できる。この結果、タンクから車両に直接伝播される騒音を低減することができる。特に共鳴形空洞部３４により高周波数領域の数ｋＨｚの騒音を吸収することができる。
【００１８】
また共鳴形空洞部３４を丸型形状或いは楕円形状等の円弧状の形状に形成すれば、共鳴形空洞部３４の振動で亀裂破損を生じにくい。更に対向面９Ａ，９Ｂの肉厚９Ｆはこの直角方向の肉厚９Ｇより薄いので、騒音を打消すように振動しやすくなり、より一層騒音を吸収し減音しやすい。
【００１９】
共鳴形空洞部３４は接合部３０の励磁振動の周波数と同じ固有振動の周波数を持つように設計する。楔部９の材料としてははさみ木３８に木材、ＦＲＰ等、その調整材３９として多少柔軟性のあるプレスボード、ポリアミド等を用い、これらの部材を組合わせて使用する。また接合部３１は図７に示すように上側及び下側継鉄５，６と側脚３，４との間に形成されており、接合部３１とタンク８との間に楔部９を配置し、楔部９に共鳴形空洞部３４を設け、この共鳴形空洞部３４の開口部３５が接合部３１に対向配置されいる。このような構成でも、上述と同じ作用効果を達成するので、詳細な説明は省略する。
【００２０】
更に接合部３０，３１は電磁鋼板１２により略三角形状の突起部３７を形成している。例えば中央脚２の突起部３７が開口部３５と対向するように配置しているので、接合部３０のラップ３２の個所で電磁鋼板１２が互いに擦り合う時に、開口部３５により突起部３７と楔部９とが直接摺動するのを避け、騒音を低減すると共に、両者が損傷するのを防止している。
【００２１】
次に、本発明の他の実施例を図８ないし図１０により説明するが、図８ないし図１０では接合部３０のみ記載し、接合部３１の記載は省略している。図８，９の共鳴形空洞部３４の形状は矩形形状に形成され、共鳴形空洞部３４と接合部３０とを対向配置している。図１０の共鳴形空洞部３４とタンク８と対向すた対向面との間にスリット３６を形成している。これらの共鳴形空洞部３４の作用効果は上述と同じである。また図８及び図１０に示すように開口部３５及び共鳴形空洞部３４を鉄心１に対向配置してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、接合部に生じる振動及び騒音を低減化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例として示した静止誘導器の概略断面図。
【図２】図１に使用した鉄心の斜視図。
【図３】図１に使用した鉄心磁路を示すの平面図。
【図４】図１のＡ一Ａ線断面図。
【図５】図４に使用した楔の斜視図。
【図６】図４の接合部付近の要部を示す平面図。
【図７】図４の継鉄と側脚との間に形成した接合部付近の要部を平面図。
【図８】本発明の他の実施例として示した静止誘導器の鉄心の平面図。
【図９】本発明の他の実施例として示した静止誘導器の鉄心の平面図。
【図１０】本発明の他の実施例として示した静止誘導器の鉄心の平面図。
【符号の説明】
１…鉄心、２…中央脚、３，４…側脚、５…タンク、６…下側継鉄、７…コイル、８…タンク、９…楔部、１２…電磁鋼板、１３…積層鉄板、３０，３１…接合部、３２…ラップ、３３…絶縁油、３４…共鳴形空洞部、３５…開口部、３６…スリット、３７…突起部、３８…はさみ木、３９…調整材。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stationary inductor, and more particularly, to a stationary inductor suitable for use in a vehicle.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art A conventional stationary inductor mounted on a vehicle is configured such that a vehicle transformer main body is housed in a tank with a coil wound around an iron core. The tank usually has a box-shaped structure, and includes an iron core storage part and coil storage parts extending from the iron core to both ends. The tank also serves as an electrical ground. The iron core is configured as follows. Place the side legs on both sides of the center leg, connect the center leg and the side legs with the upper yoke and the lower yoke, and between the center leg and the upper yoke and the lower yoke, each yoke and the side A joint for joining between the legs is provided. The center leg, the side legs, and the yoke are configured by laminating a plurality of electromagnetic steel plates. The coil wound around the center leg is housed in a tank, and the tank is filled with an insulating medium.
[0003]
For example, an iron core magnetic path is formed on the left side by a path between the center leg and the upper yoke and between the upper yoke and the side leg and between the side leg and the lower yoke and the center leg. A similar iron core magnetic path is also formed on the right side. Magnetic flux flows through these iron core magnetic paths.
[0004]
In general, the magnitude of the magnetic flux differs between the peak and the zero point of the sine wave curve of the AC voltage, and the alternation of the magnetic flux causes the electromagnetic steel sheet to expand or contract in the direction of the magnetic flux flowing through the electromagnetic steel sheet forming the iron core magnetic path. Vibration and noise are generated by vibration energy due to so-called magnetostriction.
[0005]
This noise is particularly significant at the junction between the center leg and each yoke and at the junction between each yoke and the side leg. In these joints, for example, the center leg and the upper yoke wrap each other at the joints, so that magnetostriction is concentrated at the cut of the lap, and the magnetic attraction force generated when passing from iron plate to iron plate causes the central portion to overlap. The legs and the upper yoke rub against each other, resulting in noise.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Generally, in a stationary inductor for a vehicle, an iron core, a joint, and a coil vibrate due to an electromagnetic induction action during the operation of the stationary inductor, and the vibration propagates through an insulating structure to a tank or is used for cooling. The two main routes are air propagation through the insulating oil and the tank. For this reason, most of the noise of the stationary stationary inductor for the vehicle felt by the vehicle is transmitted to the vehicle body through the tank via air, or the vibration of the tank is directly transmitted to the mounting legs of the stationary stationary inductor for the vehicle and solidified on the vehicle. Probable propagation.
[0007]
In particular, in recent years, the main converter, which is an on-vehicle device, has been used in a frequency range such as several kilohertz, which has not particularly existed in the past, because the driving frequency has been increased with the advance of advanced power electronics elements for the purpose of energy saving. It has become. In particular, since noise in the frequency range of several kHz is considered to be unpleasant in human hearing, it has been demanded to reduce the noise. Incidentally, as a measure for reducing the noise, there can be mentioned the one described in Japanese Utility Model Laid-Open No. 58-129625. This publication does not consider the noise at the joint.
[0008]
An object of the present invention is to provide a stationary inductor with reduced noise.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The feature of the present invention is that a wedge portion is arranged between a joint portion that joins each leg and the yoke and the tank, and a resonance type cavity portion is provided in the wedge portion, and the wedge portion is provided in the resonance type cavity portion. It is an object of the present invention to reduce the noise by arranging the opening that faces the joint so that the noise due to the magnetic vibration of the joint resonates with the resonance cavity and the opening.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings shown in FIGS.
[0011]
The three-phase iron core 1 is configured by connecting a center leg 2 and left and right side legs 3 and 4 with an upper yoke 5 and a lower yoke 6. A coil 7 is mounted on the center leg 2. The iron core 1 and the coil 7 are housed in a tank 8. A wedge 9 is inserted between the side surface of the iron core 1 and the tank 8. A wedge 10 is inserted between the iron core 1 and the tank 8 and the coil 7. An insulating material 11 is inserted between the coil 7 and the tank 8. The tank 8 is filled with insulating oil 33.
[0012]
The center leg 2 and the left and right side legs 3, 4 and the upper yoke 5 and the lower yoke 6 are formed by laminating a plurality of electromagnetic steel plates 12 cut into shapes as shown in FIGS. . Joints 30 and 31 are formed between the center leg 2 and the upper yoke 5 and the lower yoke 6, and between the yoke 5, 6 and the side legs 3 and 4, respectively.
[0013]
In this embodiment, as shown in FIG. 3, the left side leg 3 and the center leg 2 are connected by an upper yoke 5 and a lower yoke 6 to form an iron core magnetic path 20. An upper core yoke 5 and a lower yoke 6 connect the right side leg 4 and the center leg 2 to form an iron core magnetic path 21. A magnetic flux Φ flows through these iron core magnetic paths 20 and 21 in the direction of the arrow.
[0014]
Generally, the magnitude of the magnetic flux differs between the vertex of the sine wave curve of the alternating current and the zero point, and the magnitude of the magnetic flux causes the electromagnetic steel sheet to expand (Y1) or contract (Y2) in the direction of the magnetic flux flowing through the electromagnetic steel sheet 12. Vibration and noise are generated by vibration energy due to so-called magnetostriction.
[0015]
At the joint 30, the central leg 2 and the electromagnetic steel plates of the upper yoke 5 and the lower yoke 6 are wrapped and joined to each other. The wrap 32 is not shown except in FIGS. 3 to 7, but is wrapped at the joint in the same manner as in FIGS. The wedge 9 is arranged between the joints 30 and 31 and the tank 8.
[0016]
The wedge portion 9 has the structure shown in FIG. On the opposing surfaces 9A and 9B of the wedge 9 facing the iron core 1 and the tank 8, an inclined surface 9E is formed in which the width W between the opposing surfaces is gradually reduced from the upper surface 9c of the wedge 9 to the lower surface 9D. ing. A round-shaped resonance cavity 34 penetrating from the upper surface 9c to the lower surface 9D of the wedge portion 9 is formed. The resonance cavity 34 has an opening 35 cut out on an opposing surface 9A facing the iron core 1. Has formed. The opening 35 is arranged to face the joints 30 and 31.
[0017]
Next, the operation of the resonant cavity 34 will be described. The direction of the magnetic flux flowing through the magnetic steel sheet 12 is caused by vibration energy due to so-called magnetostriction in which the magnetic steel sheet 12 expands (Y1) or contracts (Y2). For example, as shown in FIG. 6, the vibration causes the electromagnetic steel plates 12 to rub against each other at 32 laps of the joint portion 30 to generate noise. When noise enters the opening 35 and the resonance-type cavity 34, a resonance action occurs with the resonance-type cavity 34 and the opening 35, so that the noise is absorbed and reduced in the resonance-type cavity 34, and the resonance-type cavity is also reduced. The vibration in the portion 34 is further reduced while propagating through the wedge portion 9 and the insulating oil 33, so that the noise in the tank can be reduced. As a result, noise transmitted directly from the tank to the vehicle can be reduced. In particular, the resonance type cavity portion 34 can absorb noise of several kHz in a high frequency region.
[0018]
Further, if the resonance-type cavity 34 is formed in an arc shape such as a round shape or an elliptical shape, cracking is less likely to occur due to the vibration of the resonance-type cavity 34. Further, the wall thickness 9F of the opposing surfaces 9A and 9B is thinner than the wall thickness 9G in the perpendicular direction, so that it is easy to vibrate so as to cancel noise, and it is easier to absorb noise and reduce sound.
[0019]
The resonant cavity 34 is designed to have the same natural vibration frequency as the excitation vibration frequency of the joint 30. The material of the wedge portion 9 is a scissor wood 38, wood, FRP, or the like, and a somewhat flexible press board, polyamide, or the like is used as the adjusting member 39, and these members are used in combination. 7, the joint 31 is formed between the upper and lower yoke 5, 6 and the side legs 3, 4, and the wedge 9 is disposed between the joint 31 and the tank 8. The wedge portion 9 is provided with a resonance-type cavity portion 34, and an opening 35 of the resonance-type cavity portion 34 is arranged to face the joint portion 31. Even with such a configuration, the same operation and effect as described above can be achieved, and thus detailed description is omitted.
[0020]
Further, the joining portions 30 and 31 form a substantially triangular projection 37 by the electromagnetic steel plate 12. For example, since the protrusion 37 of the center leg 2 is arranged so as to face the opening 35, when the electromagnetic steel plates 12 rub against each other at the lap 32 of the joint 30, the protrusion 37 and the wedge are formed by the opening 35. The part 9 is prevented from sliding directly, thereby reducing noise and preventing both parts from being damaged.
[0021]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 8 to FIG. 10, but in FIG. 8 to FIG. 10, only the joint 30 is described and the description of the joint 31 is omitted. The shape of the resonance-type cavity 34 in FIGS. 8 and 9 is formed in a rectangular shape, and the resonance-type cavity 34 and the joint 30 are arranged to face each other. A slit 36 is formed between the resonance-type cavity 34 in FIG. 10 and the surface facing the tank 8. The functions and effects of these resonance-type cavities 34 are the same as those described above. Further, as shown in FIGS. 8 and 10, the opening 35 and the resonance-type cavity 34 may be arranged to face the iron core 1.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to reduce vibration and noise generated at the joint.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of a stationary inductor shown as an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an iron core used in FIG.
FIG. 3 is a plan view showing an iron core magnetic path used in FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view taken along line AA of FIG. 1;
FIG. 5 is a perspective view of a wedge used in FIG. 4;
FIG. 6 is a plan view showing a main part near a joint in FIG. 4;
FIG. 7 is a plan view of a main part near a joint formed between the yoke and the side leg in FIG. 4;
FIG. 8 is a plan view of an iron core of a stationary inductor shown as another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of an iron core of a stationary inductor shown as another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a plan view of an iron core of a stationary inductor shown as another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Iron core, 2 ... Central leg, 3, 4 ... Side leg, 5 ... Tank, 6 ... Lower yoke, 7 ... Coil, 8 ... Tank, 9 ... Wedge part, 12 ... Electromagnetic steel plate, 13 ... Laminated iron plate, Reference numerals 30, 31: joint, 32: wrap, 33: insulating oil, 34: resonance cavity, 35: opening, 36: slit, 37: projection, 38: scissors, 39: adjusting material.
